JP2024054742A - Optical components and vehicle lighting fixtures - Google Patents
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Abstract
【課題】軽量化が図られた新たな光学部品を提供する。
【解決手段】光学部品は、金属材料で構成されているとともに、光源から出射した光の一部を遮ることで配光パターンのカットラインを形成するためのシェード16eと、樹脂材料で構成されているとともに、光源から出射した光の一部を車両前方へ反射する一対の反射面を有するリフレクタ16と、を備える。シェード16eは、一対の反射面16fの間に配置され、かつリフレクタ16に一体化されている。
【選択図】図4
A new lightweight optical component is provided.
[Solution] The optical component includes a shade 16e made of a metal material for forming a cut line of a light distribution pattern by blocking a portion of the light emitted from the light source, and a reflector 16 made of a resin material and having a pair of reflective surfaces for reflecting a portion of the light emitted from the light source forward of the vehicle. The shade 16e is disposed between the pair of reflective surfaces 16f and is integrated with the reflector 16.
[Selected figure] Figure 4
Description
本発明は、光学部品に関し、例えば、車両用灯具に用いられる光学部品に関する。 The present invention relates to optical components, for example, optical components used in vehicle lighting.
従来、水平線よりも上側で左右方向に分割された複数の個別照射領域をそれぞれ照射可能に構成された、複数個の半導体発光素子からなる発光素子アレイを備える車両用前照灯が知られている。例えば、ハイビーム用配光パターンを構成する個別照射領域をそれぞれ有する、個別点灯可能に構成された複数の発光素子が基板上に一列に搭載されてなる発光素子アレイと、発光素子アレイの前方に配置される投影レンズと、発光素子アレイの下方に配置されるリフレクタと、を備えた車両用前照灯が考案されている(特許文献1参照)。 Conventionally, there has been known a vehicle headlamp equipped with a light-emitting element array made of multiple semiconductor light-emitting elements, each configured to be able to illuminate multiple individual illumination areas divided in the left-right direction above the horizontal line. For example, a vehicle headlamp has been devised that includes a light-emitting element array in which multiple light-emitting elements configured to be able to be individually lit, each of which has an individual illumination area that constitutes a high beam light distribution pattern, are mounted in a row on a substrate, a projection lens disposed in front of the light-emitting element array, and a reflector disposed below the light-emitting element array (see Patent Document 1).
しかしながら、前述の車両用前照灯が備えるリフレクタは、全体が金属製の一部品であり、部品重量が増加するとともに材料費も高い傾向にある。一方、外部から太陽光が投影レンズを通じて入射し、灯具内で集光された場合、集光部は高温となるため、集光部となり得る部分には耐熱性が求められる。 However, the reflector provided in the vehicle headlamp mentioned above is a single component made entirely of metal, which increases the weight of the component and tends to increase the material cost. On the other hand, when sunlight enters from the outside through the projection lens and is concentrated inside the lamp, the light-concentrating part becomes very hot, so the part that can become the light-concentrating part must be heat-resistant.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その例示的な目的の一つは、配光や耐熱性といった所望の性能を満たしつつ軽量化が図られた新たな光学部品を提供することにある。 The present invention was made in consideration of these circumstances, and one of its exemplary objectives is to provide a new optical component that is lightweight while satisfying desired performance such as light distribution and heat resistance.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の光学部品は、金属材料で構成されているとともに、光源から出射した光の一部を遮ることで配光パターンのカットラインを形成するためのシェードと、樹脂材料で構成されているとともに、光源から出射した光の一部を車両前方へ反射する一対の反射面を有するリフレクタと、を備える。シェードは、一対の反射面の間に配置され、かつリフレクタに一体化されている。 In order to solve the above problems, an optical component according to one embodiment of the present invention includes a shade made of a metal material for forming a cut line in a light distribution pattern by blocking a portion of the light emitted from the light source, and a reflector made of a resin material and having a pair of reflecting surfaces for reflecting a portion of the light emitted from the light source forward of the vehicle. The shade is disposed between the pair of reflecting surfaces and is integrated with the reflector.
この態様によると、光学部品を構成するシェードの耐熱性を向上しつつ、リフレクタを樹脂材料で構成できるため、所望の配光パターンの形成に寄与するシェードを備えた光学部品の軽量化を図れる。 According to this aspect, the reflector can be made of a resin material while improving the heat resistance of the shade that constitutes the optical component, thereby making it possible to reduce the weight of the optical component equipped with a shade that contributes to the formation of a desired light distribution pattern.
本発明の他の態様は、車両用灯具である。この車両用灯具は、発光素子からなる光源と、光学部品と、光源から出射した光を車両前方へ投影する投影レンズと、を備えている。反射面と光源との距離は、シェードと光源との距離よりも大きい。 Another aspect of the present invention is a vehicle lamp. This vehicle lamp includes a light source consisting of a light-emitting element, an optical component, and a projection lens that projects the light emitted from the light source forward of the vehicle. The distance between the reflecting surface and the light source is greater than the distance between the shade and the light source.
この態様によると、光源からの光がリフレクタの反射面に与える熱の影響を、シェードに与える熱の影響よりも小さくできる。 According to this embodiment, the thermal effect of the light from the light source on the reflecting surface of the reflector can be made smaller than the thermal effect on the shade.
シェードは、反射面よりも下方に配置されていてもよい。 The shade may be positioned below the reflective surface.
光源は、光の出射面が車両前方を向くように配置されており、主としてロービーム用配光パターンを形成するために水平方向に配列した複数の第1の発光素子と、主としてハイビーム用配光パターンを形成するために水平方向に配列した複数の第2の発光素子と、を有してもよい。シェードは、光源を車両前方から正面に見た場合に、第1の発光素子と第2の発光素子との間の領域に配置されていてもよい。これにより、ロービーム用配光パターンのカットラインをシェードで形成できる。 The light source is arranged so that the light emission surface faces the front of the vehicle, and may have a plurality of first light-emitting elements arranged in a horizontal direction to form a light distribution pattern mainly for low beam, and a plurality of second light-emitting elements arranged in a horizontal direction to form a light distribution pattern mainly for high beam. The shade may be arranged in a region between the first light-emitting elements and the second light-emitting elements when the light source is viewed from the front of the vehicle. This allows the shade to form a cut line for the light distribution pattern for low beam.
反射面は、第1の発光素子から側方に出た光を反射してもよい。 The reflective surface may reflect light emitted laterally from the first light-emitting element.
第1の発光素子は、第2の発光素子の上方に配列していてもよい。 The first light-emitting element may be arranged above the second light-emitting element.
以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を製造方法、灯具や照明などの装置、発光モジュール、光源などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 Any combination of the above components, and expressions of the present invention converted between manufacturing methods, devices such as lamps and lighting, light-emitting modules, light sources, etc. are also valid aspects of the present invention.
本発明によれば、軽量化が図られた新たな光学部品を実現できる。 The present invention makes it possible to realize new optical components that are lightweight.
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組合せは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。 The present invention will be described below with reference to the drawings based on preferred embodiments. The same or equivalent components, parts, and processes shown in each drawing will be given the same reference numerals, and duplicated descriptions will be omitted as appropriate. Furthermore, the embodiments are illustrative rather than limiting the invention, and all of the features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.
図1は、本実施の形態に係る車両灯具の概略構成を示す側面図である。図2は、本実施の形態に係る車両灯具ユニットの主要部の斜視図である。図3は、図2に示す車両灯具ユニットの分解斜視図である。図2や図3に示す車両灯具ユニット10は、車両前部に設けられる車両用前照灯であり、ロービーム用及びハイビーム用の配光パターンのいずれも形成できるように構成されている。
Figure 1 is a side view showing the schematic configuration of a vehicle lamp according to this embodiment. Figure 2 is a perspective view of the main parts of a vehicle lamp unit according to this embodiment. Figure 3 is an exploded perspective view of the vehicle lamp unit shown in Figure 2. The
車両灯具100は、ランプボディ2と、ランプボディ2の開口部を覆うアウタレンズ4と、ランプボディ2及びアウタレンズ4とで囲まれた灯室6内に設けられた車両灯具ユニット10と、車両灯具ユニット10をエイミング可能に保持するエイミング機構8とを備える。車両灯具ユニット10は、光源から出射した光を車両前方へ投影する投影レンズ12と、レンズホルダ14と、リフレクタ16と、回路基板20と、ヒートシンク22と、ファン24とを備える。
The
レンズホルダ14は、略円筒状のレンズ保持部14aと、レンズ保持部14aから車両後方に向けて突出している3つの脚部14bとを有している。投影レンズ12は、光源から出射した光の光路を制御するレンズ本体部12aと、レンズ本体部12aの外周から外側へ張り出したフランジ状の被取付部12bとが一体に形成されている透明部材である。そして、レンズホルダ14のレンズ保持部14aに投影レンズ12の被取付部12bの位置を合わせてネジ26で固定することで、投影レンズ12がレンズホルダ14に保持される。投影レンズ12は、例えば、アクリルやポリカーボネートといった透明度が高く耐熱性が高い樹脂材料を用いて射出成形によって製造される。
The
本実施の形態に係るリフレクタ16は、コストの低減や軽量化のために一部が樹脂材料で構成され、その他の一部が金属材料で構成された光学部品である。リフレクタ16は、前後方向を向く横長のベース面部16aと、リフレクタ16の中央に形成されている開口部16bの左右両側から前方に突出するように設けられている側方反射部16cと、開口部16bの上側の梁状部分の内面が反射面となる上部リフレクタ16dと、開口部16bの下縁部から前方へ張り出したシェード16eとを有する。
The
回路基板20は、主としてロービーム用配光パターンを形成するための複数の発光素子21aが水平方向に横一列に配列した第1の光源20aと、主としてハイビーム用配光パターンを形成するための複数の発光素子21bが水平方向に横一列に配列した第2の光源20bと、各発光素子を駆動する駆動回路20cとを有する。第2の光源20bは、第1の光源20aに隣接して配置されている。なお、第1の光源20aは上段側に位置し、第2の光源20bは下段側に位置している。換言すると、発光素子21aは、発光素子21bの上方に配列している。また、第1の光源20a及び第2の光源20bは、光の出射面が車両前方を向くように配置されている。
The
駆動回路20cは、コンデンサやコイルといった受動素子、トランジスタやダイオードといった能動素子、ICチップ、メモリ等を組み合わせたものであり、回路基板20の各光源20a,20bが搭載されている領域よりも下方の領域に搭載されている。
The
第1の光源20aから出射した光は、リフレクタ16の開口部16bを通過する。その際、一部の光は、側方反射部16c、上部リフレクタ16d及びシェード16eのそれぞれの反射面で反射され、配光制御が行われた状態で投影レンズ12へ向けて照射される。投影レンズ12は、第1の光源20aから直接到達した光、及び、各反射面で配光制御された光を車両前方に所望の配光パターンとして投影する。これにより、車両前方のスクリーン上において、主に水平線よりも下方の領域がロービーム用配光パターンの光で照射される。
The light emitted from the
シェード16eは、光源を車両前方から正面に見た場合に、発光素子21aと発光素子21bとの間の領域に配置されている。その結果、シェード16eは、第1の光源20aから出射した光の一部を遮ることでロービーム用配光パターンのカットラインを形成するために機能する。
Shade 16e is disposed in the area between light-emitting
同様に、第2の光源20bから出射した光は、リフレクタ16のシェード16eよりも下方を通過する。その際、一部の光は、シェード16eの下側の反射面で反射され、配光制御行われた状態で投影レンズ12へ向けて照射される。投影レンズ12は、第2の光源20bから直接到達した光、及び、各反射面で配光制御された光を車両前方に所望の配光パターンとして投影する。これにより、車両前方のスクリーン上において、主に水平線よりも上方の領域がハイビーム用配光パターンの光で照射される。このように、投影レンズ12は、第1の光源20a及び第2の光源20bの少なくとも一方から出射した光で灯具前方に配光パターンを投影する。
Similarly, the light emitted from the
上記した各光源の駆動時には、光源、駆動回路20cを構成する部品、配線等から熱が発生する。光源20a,20b等から発生した熱の一部はヒートシンク22に伝達され、ヒートシンク22の各部、特に、フィン22aから外部へ放出される。この際、冷却用のファン24の回転によって発生する冷却風がフィン22aに沿って流れることで、放熱性が向上する。なお、レンズホルダ14は、ヒートシンク22にネジ28で固定されている。
When each of the above light sources is driven, heat is generated from the light sources, the components constituting the
次に、リフレクタ16について詳述する。図4は、本実施の形態に係るリフレクタの分解斜視図である。図5は、図4と異なる方向から見た本実施の形態に係るリフレクタの分解斜視図である。本実施の形態に係るリフレクタ16は、金属材料で構成されているシェード16eの第1の部品17aと、樹脂材料で構成されている第2の部品17bとを組み立てたものである。第2の部品17bは、ベース面部16aと、一対の側方反射部16cと、上部リフレクタ16dとからなる。
Next, the
一対の側方反射部16cは、それぞれ反射面16fを有する。一対の反射面16fは互いに対向しており、主に第1の光源20aの発光素子21aから側方に出射した光の一部を車両前方へ反射する。シェード16eは、反射面16fよりも下方に配置されている。また、シェード16eは、一対の反射面16fの間に配置され、かつリフレクタ16に一体化されている。シェード16eのリフレクタへの一体化は、第2の部品17bの下部に設けられた位置決めピン16g及び熱カシメピン16hを、対応する第1の部品17aの孔16j及び孔16kに挿入し、熱カシメピン16hを溶かすことで行われる。
The pair of
これにより、リフレクタ16を構成するシェード16eの耐熱性を向上しつつ、リフレクタ16の一部を樹脂材料で構成できるため、所望の配光パターンの形成に寄与するシェード16eを備えたリフレクタ16の軽量化を図れる。
This improves the heat resistance of the
次に、リフレクタ16と各光源との位置関係について説明する。図6は、リフレクタ16の要部と光源との位置関係を説明するために車両灯具ユニット10を側方から見た模式図である。図7は、リフレクタと光源を上方から見た模式図である。
Next, the positional relationship between the
図6、図7に示すように、車両灯具ユニット10においては、発光素子21aと反射面16fとの距離D1や、発光素子21aと上部リフレクタ16dの反射面との距離D2は、シェード16eと発光素子21aとの距離D3より大きい。これにより、第1の光源20aからの光がリフレクタ16の各反射面に与える熱の影響を、シェード16eに与える熱の影響よりも小さくできる。その結果、シェード16eの部分が耐熱性のある金属材料やセラミックス材料であれば、リフレクタ16のその他の部分を安価で軽い樹脂材料にできる。
As shown in Figures 6 and 7, in the
また、図6に示すように、外部から太陽光Sが投影レンズ12を通じて入射した場合に、シェード16eを耐熱性の材料で構成することで、車両灯具ユニット10内の集光しやすい場所にあるシェード16eの先端が溶損することを防止できる。
In addition, as shown in FIG. 6, when sunlight S enters from the outside through the
以上、本発明を上述の実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。 Although the present invention has been described above with reference to the above-mentioned embodiment, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and suitable combinations or substitutions of the configurations of the embodiments are also included in the present invention. In addition, it is possible to suitably rearrange the combinations and processing order in the embodiments based on the knowledge of those skilled in the art, and to make modifications to the embodiments such as various design changes, and embodiments with such modifications are also included in the scope of the present invention.
10 車両灯具ユニット、 12 投影レンズ、 16 リフレクタ、 16a ベース面部、 16c 側方反射部、 16d 上部リフレクタ、 16e シェード、 16f 反射面、 17a 第1の部品、 17b 第2の部品、 20 回路基板、 20a 第1の光源、 20b 第2の光源、 21a 発光素子、 21b 発光素子、 100 車両灯具。 10 Vehicle lighting unit, 12 Projection lens, 16 Reflector, 16a Base surface portion, 16c Side reflection portion, 16d Upper reflector, 16e Shade, 16f Reflection surface, 17a First part, 17b Second part, 20 Circuit board, 20a First light source, 20b Second light source, 21a Light emitting element, 21b Light emitting element, 100 Vehicle lighting unit.
Claims (6)
樹脂材料で構成されているとともに、光源から出射した光の一部を車両前方へ反射する一対の反射面を有するリフレクタと、を備え、
前記シェードは、前記一対の反射面の間に配置され、かつ前記リフレクタに一体化されていることを特徴とする光学部品。 A shade made of a metal material for forming a cut line of the light distribution pattern by blocking a part of the light emitted from the light source;
a reflector that is made of a resin material and has a pair of reflective surfaces that reflect a portion of the light emitted from the light source forward of the vehicle;
An optical component, wherein the shade is disposed between the pair of reflecting surfaces and is integrated with the reflector.
請求項1に記載の光学部品と、
光源から出射した光を車両前方へ投影する投影レンズと、を備え、
前記反射面と前記光源との距離は、前記シェードと前記光源との距離よりも大きいことを特徴とする車両用灯具。 A light source consisting of a light emitting element;
The optical component according to claim 1 ;
a projection lens that projects the light emitted from the light source forward of the vehicle;
A vehicle lamp, comprising: a reflecting surface and a light source, the reflecting surface and the light source being spaced from each other; a reflecting surface and a light source being spaced from each other;
主としてロービーム用配光パターンを形成するために水平方向に配列した複数の第1の発光素子と、
主としてハイビーム用配光パターンを形成するために水平方向に配列した複数の第2の発光素子と、を有し、
前記シェードは、前記光源を車両前方から正面に見た場合に、前記第1の発光素子と前記第2の発光素子との間の領域に配置されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の車両用灯具。 The light source is disposed so that a light emission surface faces forward of the vehicle,
A plurality of first light-emitting elements arranged in a horizontal direction for mainly forming a light distribution pattern for low beam;
a plurality of second light-emitting elements arranged in a horizontal direction for mainly forming a high beam light distribution pattern;
4. The vehicle lamp according to claim 2, wherein the shade is disposed in a region between the first light-emitting element and the second light-emitting element when the light source is viewed from the front of the vehicle.
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